【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及绝缘硬脆材料加工，具体涉及一种内嵌式电极深孔电解电火花加工装置及加工方法。
技术介绍
1、电解电火花加工是特种加工领域中出现的一种相对较新的技术，其适于加工耐热玻璃、陶瓷、工业金刚石、石英等绝缘硬脆材料类。电解电火花加工是基于工具电极周围电化学腐蚀和放电效应的一种非接触式加工技术。该加工技术是利用导电的电解质溶液作为工作液，加工时工具电极接负极，浸没在电解液中的辅助电极接正极，正、负两端电极施加电压后，工具电极表面会形成氢气气膜，当电压超过击穿气膜的击穿电压时，则气膜将被击穿并发生放电现象。在放电弧柱高温及放电结束时的爆炸作用下去除工件材料，达到加工的目的。
2、在电解电火花加工中，工具电极表面形成稳定的气膜，是其放电加工得以进行的必要条件，气膜的几何、物理和动态性能对加工过程有着重要的影响。然而，气膜的形成有赖于电解液与工具电极充分的接触。然而，随着孔加工深度的增加，火花放电变得不可预测，从而很难获得好的几何形状和高的加工速度，其中一个主要的原因就是孔深增加后，此时电解质很难流入到工具电极与工件之间的微小间隙内。为此，众多的科研人员对如何改善二者之间的电解液流入进行了诸多探索。例如：磁流体辅助可以促进电解质的流动能力，提高加工精度和效率；超声震动辅助加工有利于促进工具电极与工件之间的电解液流入，从而实现稳定连续的放电，提高电解电火花加工钻孔的深度；采用将待加工工件和工具电极倒置加工的方式，有利于气膜在浮力作用下向电极端部聚集，促进端部放电，可有效改善加工效率。
3、在上述对电解电火花加工的
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：针对现有绝缘硬脆材料的电解电火花加工存在的不足，而提出了一种内嵌式电极深孔电解电火花加工装置及加工方法，利用该加工装置进行加工时，能够在放电加工初始阶段通过倾斜孔提供的电解液阻止工具电极表面气泡的逃逸，有利于气膜的稳定生成；此外当加工孔深度较大时，也能够为深孔电极间提供充足的电解液，保证工具电极表面气膜的稳定生成，最终有利于绝缘硬脆材料的深孔加工。
2、本专利技术是通过如下技术方案实现的：
3、一种内嵌式电极深孔电解电火花加工装置，该加工装置包括：工作电源、电极进给单元、电极转动单元、内嵌式电极、辅助电极、电解液槽、加工槽以及电解液供给系统；
4、所述的电解液供给系统用于将所述电解液槽中的电解液供给至所述内嵌式电极中；所述的内嵌式电极设置于所述电极转动单元上并由其驱动旋转；所述的电极转动单元设置于所述电极进给单元上并由其驱动，从而带动所述内嵌式电极相对于待加工的工件做升降运动；
5、所述的内嵌式电极包括：绝缘电极管、导线以及工具电极；所述的导线设置于所述绝缘电极管中；所述的绝缘电极管上设置有若干电解液喷孔，所述绝缘电极管的一端与所述电解液供给系统连通，另一端与所述工具电极连接；所述导线的一端与所述工作电源的负极连接，另一端与所述工具电极连接；所述的辅助电极与所述工作电源的正极连接。
6、具体的，在本专利技术中所述的导线，其带有绝缘保护层，且设置于绝缘电极管的内部，其一端与工具电极相连接，另一端通过电极转动单元与工作电源的负极相连。其中：所述的工作电源可选用脉冲电源或直流电源。
7、进一步的，一种内嵌式电极深孔电解电火花加工装置：该加工装置还包括滑块和导向块；所述的滑块设置于所述电极进给单元上并由其驱动滑动，所述的电极转动单元固定设置于所述滑块上；所述的导向块设置于所述滑块上，所述绝缘电极管的一端穿过所述导向块并连接于所述电极转动单元上。
8、进一步的，一种内嵌式电极深孔电解电火花加工装置：该加工装置还包括供液管；所述供液管的两端分别与所述绝缘电极管和电解液供给系统连通。
9、进一步的，一种内嵌式电极深孔电解电火花加工装置：所述绝缘电极管的材质选用聚四氟乙烯、环氧树脂、环氧玻璃纤维、石英玻璃或表面带有绝缘层的不锈钢材质。
10、具体的，本专利技术中采用的绝缘电极管，其在深孔加工过程中能够避免内嵌式电极的侧面与孔壁之间产生放电现象，从而避免电解电火花加工时出现“既打不深，又产生较大的锥度和喇叭口”的现象。
11、进一步的，一种内嵌式电极深孔电解电火花加工装置：所述的工具电极设置为“凸”字形结构，且该工具电极的凸起部位嵌入在所述绝缘电极管的内部；所述工具电极的材质选用不锈钢、钨、钨铜、紫铜或钛合金中的任一种。
12、具体的，“凸”字形结构的工具电极其上端凸起部位的直径与绝缘电极管的内径设计相同，使得工具电极能够内嵌在绝缘电极管的内部；同时设计“凸”字形结构工具电极的下段直接与绝缘电极管的外径相同。
13、进一步的，一种内嵌式电极深孔电解电火花加工装置：若干所述的电解液喷孔环绕所述绝缘电极管的周向设置，且所述的电解液喷孔设置为斜孔，其倾斜角度为10°～70°。
14、具体的，电解液喷孔的设置个数为2～6个且均匀分布在绝缘电极管的周向。所述电解液喷孔的设置位置距离绝缘电极管端部约2～10mm，其设置位置可略高于工具电极的上端约1～5mm。
15、进一步的，一种内嵌式电极深孔电解电火花加工装置：所述电极转动单元驱动所述内嵌式电极的转速为0～20000rpm。
16、进一步的，一种内嵌式电极深孔电解电火花加工装置：所述的电解液供给系统向所述绝缘电极管中供给电解液的流量为0.1～15.0l/min；所述电解液的浓度为1.0～40.0wt％。
17、优选的，所述电解液的流量不宜过大，若流量过大则容易导致气泡的消失，不利于加工的顺利进行。
18、具体的，所述的电解液可以为naoh溶液、koh溶液、na2co3溶液、nacl溶液中的一种或其中两种的两两混合溶液。
19、进一步的，一种内嵌式电极深孔电解电火花加工装置：所述的电解液槽与加工槽连通，并通过阀门控制其通断。
20、一种内嵌式电极深孔电解电火花加工方法，该方法采用了上述的加工装置，该方法是在待加工的工件上加工出深孔，该方法包括如下具体步骤：
21、s1、准备阶段：
22、首先，根据所述深孔的尺寸要求，制备合适尺寸的内嵌式电极并将其一端与所述电极本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种内嵌式电极深孔电解电火花加工装置，其特征在于，该加工装置包括：工作电源(1)、电极进给单元(2)、电极转动单元(3)、内嵌式电极(4)、辅助电极(5)、电解液槽(6)、加工槽(7)以及电解液供给系统(8)；
2.根据权利要求1所述的一种内嵌式电极深孔电解电火花加工装置，其特征在于，该加工装置还包括滑块(11)和导向块(12)；所述的滑块(11)设置于所述电极进给单元(2)上并由其驱动滑动，所述的电极转动单元(3)固定设置于所述滑块(11)上；
3.根据权利要求1所述的一种内嵌式电极深孔电解电火花加工装置，其特征在于，该加工装置还包括供液管(13)；所述供液管(13)的两端分别与所述绝缘电极管(4-1)和电解液供给系统(8)连通。
4.根据权利要求1所述的一种内嵌式电极深孔电解电火花加工装置，其特征在于，所述绝缘电极管(4-1)的材质选用聚四氟乙烯、环氧树脂、环氧玻璃纤维、石英玻璃或表面带有绝缘层的不锈钢材质。
5.根据权利要求1所述的一种内嵌式电极深孔电解电火花加工装置，其特征在于，所述的工具电极(4-3)设置为“凸”字形结
6.根据权利要求1所述的一种内嵌式电极深孔电解电火花加工装置，其特征在于，若干所述的电解液喷孔(4-1-1)环绕所述绝缘电极管(4-1)的周向设置，且所述的电解液喷孔(4-1-1)设置为斜孔，其倾斜角度为10°～70°。
7.根据权利要求1所述的一种内嵌式电极深孔电解电火花加工装置，其特征在于，所述电极转动单元(3)驱动所述内嵌式电极(4)的转速为0～20000rpm。
8.根据权利要求1所述的一种内嵌式电极深孔电解电火花加工装置，其特征在于，所述的电解液供给系统(8)向所述绝缘电极管(4-1)中供给电解液的流量为0.1～15.0L/min；所述电解液的浓度为1.0～40.0wt％。
9.根据权利要求1所述的一种内嵌式电极深孔电解电火花加工装置，其特征在于，所述的电解液槽(6)与加工槽(7)连通，并通过阀门(14)控制其通断。
10.一种内嵌式电极深孔电解电火花加工方法，其特征在于，该方法采用了权利要求1～9任一项所述的加工装置，该方法是在待加工的工件(10)上加工出深孔(10-1)，该方法包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种内嵌式电极深孔电解电火花加工装置，其特征在于，该加工装置包括：工作电源(1)、电极进给单元(2)、电极转动单元(3)、内嵌式电极(4)、辅助电极(5)、电解液槽(6)、加工槽(7)以及电解液供给系统(8)；
2.根据权利要求1所述的一种内嵌式电极深孔电解电火花加工装置，其特征在于，该加工装置还包括滑块(11)和导向块(12)；所述的滑块(11)设置于所述电极进给单元(2)上并由其驱动滑动，所述的电极转动单元(3)固定设置于所述滑块(11)上；
3.根据权利要求1所述的一种内嵌式电极深孔电解电火花加工装置，其特征在于，该加工装置还包括供液管(13)；所述供液管(13)的两端分别与所述绝缘电极管(4-1)和电解液供给系统(8)连通。
4.根据权利要求1所述的一种内嵌式电极深孔电解电火花加工装置，其特征在于，所述绝缘电极管(4-1)的材质选用聚四氟乙烯、环氧树脂、环氧玻璃纤维、石英玻璃或表面带有绝缘层的不锈钢材质。
5.根据权利要求1所述的一种内嵌式电极深孔电解电火花加工装置，其特征在于，所述的工具电极(4-3)设置为“凸”字形结构，且该工具电极(4-3)的凸起部位嵌入在所述绝缘电极管(4-1)的...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。